¿[Math] x ^ {1/2} [/ math] es igual a [math] \ sqrt {x} [/ math]?

¿X ^ (½) = √x?

, x ^ (½) = √x, y he aquí por qué.

La definición de la raíz cuadrada de un número es uno de los dos factores iguales que, si se multiplican juntos, producen ese número.

La expresión √x designa la raíz cuadrada positiva de x, siempre que x> 0; por lo tanto, según la definición de raíz cuadrada, √x significa: “El número positivo que cuando se multiplica por sí mismo, es decir, se usa como factor dos veces, producirá x, el número bajo el signo radical, como el producto”.

Por las propiedades de los exponentes, tenemos la propiedad “El producto de dos potencias con la misma base”: bᵐ (bⁿ) = bᵐ + ⁿ, donde “b” es cualquier número real positivo y “m” y “n” son reales números; En consecuencia, podemos decir que:

[x ^ (½)] [x ^ (½)] = x ^ (½ + ½)

= x¹

= x por la definición de exponente integral positivo.

Acabamos de demostrar que x ^ (½) es uno de los dos factores iguales que, cuando se multiplican juntos, producen x como producto; por lo tanto, según la definición de raíz cuadrada, x ^ (½) es igual a la raíz cuadrada positiva de x; En otras palabras, x ^ (½) = √x.

Para el caso de x = 0 , √0 = 0 ya que 0 (0) = 0.

Además, [0 ^ (½)] [0 ^ (½)] = 0 ^ (½ + ½) = 0¹ = 1 (0) = 0

Por lo tanto, 0 ^ (½) = √0 .

Una segunda prueba puede ser por la “Definición de b ^ (1 / n)”:

“Para un número real b y un entero positivo n, donde n ≥ 2,

b ^ (1 / n) = ⁿ√b, siempre que exista ⁿ√b “.

Por lo tanto, para el caso de n = 2, tenemos:

b ^ (½) = ²√b

b ^ (½) = √b .

Las dos expresiones son iguales para cualquier estudiante de secundaria , pero hay una diferencia técnica muy matizada entre ellas. Desafortunadamente, su argumento en realidad no resalta esto. Aquí está el trabajo correcto:

Deje [math] x \ geq 0 [/ math]. Luego

[matemática] \ izquierda (x ^ {1/2} \ derecha) ^ 2 = x [/ matemática]
[matemáticas] \ sqrt {\ left (x ^ {1/2} \ right) ^ 2} = \ sqrt {x} [/ math]
[matemáticas] \ left | x ^ {1/2} \ right | = \ sqrt {x} [/ math].

Como [math] x [/ math] no es negativo, esto es equivalente a

[matemáticas] x ^ {1/2} = \ sqrt {x} [/ matemáticas].

Dicho esto, las dos expresiones [matemáticas] \ sqrt {x} [/ matemáticas] y [matemáticas] x ^ {1/2} [/ matemáticas] TIENEN una diferencia matizada. Esto se vuelve muy claro cuando estudias variables complejas. Permítanme ilustrar el matiz con su ejemplo y hacer algunas preguntas:

  1. ¿Cuál es el valor de [math] \ left (\ sqrt {x} \ right) ^ 2 [/ math]? Respuesta: [matemáticas] x, x \ geq 0 [/ matemáticas]
  2. ¿Cuál es el valor de [math] \ sqrt {x ^ 2} [/ math]? Respuesta: [matemáticas] | x |, x \ in \ mathbb {R} [/ matemáticas]
  3. ¿Cuál es el valor de [matemáticas] x ^ 1 [/ matemáticas]? Respuesta: [matemáticas] x, x \ in \ mathbb {R} [/ matemáticas]
  4. ¿Cuál es el valor de [matemáticas] x ^ {2/2} [/ matemáticas]?
  5. ¿Cuál es el valor de [math] \ left (x ^ {1/2} \ right) ^ 2 [/ math]?
  6. ¿Cuál es el valor de [math] \ left (x ^ 2 \ right) ^ {1/2} [/ math]?

Dejé las últimas tres preguntas sin responder porque depende de su contexto matemático. En Análisis complejo, evaluamos un poder racional con la siguiente definición:

[matemáticas] z ^ {1 / n} = \ sqrt [n] {r} \ text {exp} \ left [i \ left (\ frac {\ theta + 2k \ pi} {n} \ right) \ right] [/matemáticas]

donde [math] r [/ math] y [math] \ theta [/ math] son ​​el “módulo” y el valor principal del “argumento” del número complejo [math] z [/ math] y [math] \ sqrt [n] {r} [/ math] se refiere a la raíz n principal de [math] r [/ math].

Como puede ver en esta discusión, en Análisis complejo tenemos mucho cuidado de diferenciar entre las dos notaciones bajo consideración . Cuando usamos la notación radical, [matemáticas] \ sqrt [n] {x} [/ matemáticas] siempre nos referimos a la raíz principal . Cuando usamos la notación de exponente racional [matemáticas] x ^ {1 / n} [/ matemáticas], nos referimos a la función de valores múltiples definida anteriormente.

Su pregunta SÍ impacta en un área de matemáticas muy espinosa , e incluso un estudiante de secundaria puede desconcertar a su maestro presentando ejemplos como los de este artículo de Wikipedia: http://en.wikipedia.org/wiki/Exp

¡Espero que eso ayude un poco!

Por cierto, mi definición de [matemáticas] z ^ {1 / n} [/ matemáticas] proviene de las variables y aplicaciones complejas de Brown & Churchill (p26 y p99).

si

Editar: Respuesta para el argumento mencionado en la descripción de la pregunta:
Tomemos x = 9, ahora según su argumento 9 ^ (1/2) = + -√ (9), aquí √ (9) es igual a + -3. Entonces, si combina + – (+ – 3) la respuesta final sería + -3 (Dos +3 y Dos -3). Si mi argumento anterior es correcto, tu argumento también es verdadero.

En situaciones en las que solo se trata de números reales (puedo decir que se encuentra en esta situación porque dice que [math] \ sqrt {x} [/ math] siempre es no negativo), [math] x ^ {1 / 2} [/ math] siempre se toma como la raíz cuadrada positiva de x.

Esto se debe principalmente a que queremos una buena definición para funciones exponenciales como [math] f (y) = x ^ y [/ math]. Para que esto sea una función, debe elegir un valor único para cada valor de [math] y [/ math]. (Implícitamente, estamos hablando solo de valores no negativos de x aquí, y la pregunta solo es interesante cuando x es positiva).

Si va a elegir un valor, tiene sentido elegir el positivo: hay muchas razones para esto, pero creo que lo más claro es que nos gustaría que nuestra función exponencial sea monotónica . En particular, dado que 1/2 está entre 0 y 1, [matemática] x ^ {1/2} [/ matemática] debe estar entre [matemática] x ^ 0 [/ matemática] y [matemática] x ^ 1 [/ matemática ] Dado que ambos son números positivos, [math] x ^ {1/2} [/ math] también debería ser positivo.

X será la raíz cuadrada de R si X ^ 2 o X * X = R.
X ^ (1/2) * X ^ (1/2) = X ^ (1/2 + 1/2) = X ^ 1 = X.
Por lo tanto, X ^ (1/2) es un sqrt (X).

si

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